A veces denominada antena no direccional, una antena omnidireccional es un dispositivo receptor que es capaz de enviar y recibir señales desde cualquier dirección. Una antena de este tipo se puede utilizar para captar señales de televisión o emisiones de audio de emisoras de radio, o permitir que los dispositivos robóticos funcionen mediante microondas o tecnología inalámbrica. Los servicios de telefonía móvil o celular, así como las conexiones inalámbricas a Internet, utilizan una antena omnidireccional como parte del proceso de transmisión de señales estables a estos dispositivos.
En diseño, la antena omnidireccional está estructurada como un dispositivo de envío o recepción externo o interno. Un diseño interno para la antena omnidireccional suele ser muy simple y puede emplear un diseño simple que no es diferente a una antena dipolo. Si bien son compactas, las antenas de este tipo son extremadamente potentes y, a menudo, pueden captar una señal estable para largas distancias. El equipo de vigilancia utilizado por las fuerzas del orden público puede incluir el uso de este tipo de antena en equipos de vigilancia portátiles, lo que lo hace práctico para monitorear las actividades de un sospechoso. Los teléfonos celulares y otros dispositivos inalámbricos pequeños también tendrán un dispositivo de antena interna que permite captar las señales emitidas por una puerta de enlace o algún otro tipo de equipo de envío.
Una antena omnidireccional externa se usa a menudo para controlar dispositivos electrónicos, como maquinaria robótica en una planta de fabricación. La antena se incorporará al diseño de la robótica, permitiendo controlar los dispositivos desde un punto remoto mediante una señal de emisión en una frecuencia determinada. Gracias a la naturaleza de la antena, ni el dispositivo ni la estación de control deben estar estacionarios para que la señal se mantenga fuerte y estable. Esto hace que sea mucho más fácil para el dispositivo moverse por el piso de la planta con facilidad y aún estar bajo el control del operador remoto, sin ninguna dificultad.
Con todos los ejemplos de antena omnidireccional, el patrón de señal a menudo se describe como en forma de rosquilla. Esto es cierto tanto para los sistemas de antenas que se utilizan para transmitir una señal como para los diseñados para recibir una señal. Muchos están diseñados con una gama específica en mente. Por ejemplo, una antena que captura señales de televisión HDTV transmitidas o señales wifi se puede configurar para bloquear las señales que se transmiten desde varios puntos alrededor del área local. Por el contrario, una antena que se utiliza para vigilancia militar o policial puede recibir señales de un área geográfica mucho más grande.